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计算机材料设计Materials-Studio教程13

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5. 绘制甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)

甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃,其结构如下图所示:

图2-11 甲基丙烯酸甲酯的结构

由于这是一个很好的向已经存在的结构上添加原子的实例,所以开始时不画这个结构,首选建立一个甲基异丙酮的结构,然后添加第二个连接氧原子,把酮转化为酯。

图2-12 甲基异丙酮的结构

第一步是构造碳链。

单击Standard 工具栏上与Standard按钮相关联的选项箭头,从下拉列表中选择3D Atomistic Document,将新文档为Methylmethacrylate.xsd。

现在有了一个新文档,在这里绘制结构。

在Sketch工具栏上选择Sketch Atom按钮,确保Element used to sketch是C,在新3D视图中点击画出一个C原子。移动一下再次点击,重复点击,直到画出4个C原子形成分子的骨架为止,按ESC取消绘制动作。

下一步是向一个C原子添加甲基,形成碳链的分支。

在C链中第二个C原子上方移动光标,当原子颜色变成亮蓝色时点击,移动光标拉出结合键,双击放置C原子并停止绘制。

现在,需要向碳链中添加羰基中的氧。

点击与 Sketch Atom 按钮相关联的选项箭头,并从下拉列表中选择Oxygen。在沿碳链的第三C原子上方移动光标,点击一下。移动光标拉出发结合键,然后点击放置氧原子。按ESC键取消绘制动作。

添加完氧之后,必须改变键的类型,这也可以使用Sketch Atom来完成。

在Sketch Atom 工具被选择的情况下,移动光标到C-O键的中间,当键变成亮蓝色时,点击。

键类型变成了双键,现在需要加氢并整理结构。

在Sketch工具栏上点击Adjust Hydrogen按钮,然后点击Clean按钮。

现在已经完成了甲基异丙酮的结构,然而为了获得甲基丙烯酸甲酯,必须修改结构,需要添加一个酯的O。可以通过在羰基C和最后个C之间添加O原子来实现,之后需要删除C-C键。

在工具栏上点击Sketch Atom工具,点击最后一个C原子,移动光标拉出结合键,再次点击放置一个氧原子然后移动到羰基C点击。

现在的结构看起来如下图所示:

图2-13 处于中间状态的结构

下一步是删除连接两个C原子之间的键,使O桥成为甲基和羰基之间的唯一连接。

按住SHIFT键(可以在保持绘图模式的同时使用选择模式),选择两个C原子之间的键,按DELETE键。

C-C 消失了,只剩下O原子连接甲基和羰基连接,最后的步骤是加氢和调整结构。

在Sketch工具栏上点击Adjust Hydrogen按钮,然后点击Clean按钮。

最后的甲基丙烯酸甲酯的结构如图2-14所示。

现在可以保存在本项目中生成的所有结构和文档了。

从菜单栏选择 File | Save Project 或者在 Project 工具栏上点击 Save Project 按钮。

项目现在被保存了。

图2-14 甲基丙烯酸甲酯的3D结构

三氯苯酚(Trichlorophenol)

三氯苯酚简称TCP,是一种防腐液,其结构如图2-15所示。

输入苯酚模板(File | Import...)-确保文件类型是.xsd;

编辑氢-试着使用不同的方法来编辑原子类型。

图2-15三氯苯酚的结构

4'戊基4氰基联苯(4'Pentyl4cyanoterphenyl)

4'戊基4氰基联苯是第一种在室温下能实用的向列型液晶,其结构如下图所示:

图2-16 4'-戊基-4-氰基联苯的结构

以苯环开始;使用Sketch Atom工具连接苯环;记住CN键是三键;在尾部加氢。

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